コレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法およびコレステリック液晶表示装置
【課題】温度が変化しても安定した表示が行えるコレステリック液晶の駆動方法およびコレステリック液晶表示装置の実現。
【解決手段】コレステリック液晶表示素子10と、表示素子を駆動するセグメントドライバおよびコモンドライバ28,29と、セグメントドライバおよびコモンドライバに供給する電源を生成する多電源生成回路23と、温度センサ30と、制御回路27と、を有し、制御回路は、リセット期間、スイッチング期間および維持期間を有するダイナミック駆動シーケンスを行なうように制御し、維持期間におけるコレステリック液晶への印加電圧を温度に応じて変化させるコレステリック液晶表示装置。
【解決手段】コレステリック液晶表示素子10と、表示素子を駆動するセグメントドライバおよびコモンドライバ28,29と、セグメントドライバおよびコモンドライバに供給する電源を生成する多電源生成回路23と、温度センサ30と、制御回路27と、を有し、制御回路は、リセット期間、スイッチング期間および維持期間を有するダイナミック駆動シーケンスを行なうように制御し、維持期間におけるコレステリック液晶への印加電圧を温度に応じて変化させるコレステリック液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法およびコレステリック液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置として、例えば電子ペーパー等の、液晶を用いた表示装置が開発されている。例えば、コレステリック液晶を用いた表示素子は、印加する電場強度の調整により、特定の波長の光を反射するプレーナ状態、光を透過するフォーカルコニック状態、プレーナ状態とフォーカルコニック状態との中間状態をとることができ、各画素の液晶をいずれかの状態に設定して画像を表示する。
【０００３】
液晶を用いた表示装置の駆動方法として、例えばダイナミック駆動方式（ＤＤＳ）が用いられている。ＤＤＳを用いることにより、高コントラストの画像を高速に書換えることができる。
【０００４】
ＤＤＳによる駆動期間は、３つのステージに大別され、先頭から、「リセット(Preparation)」期間、「スイッチング(Selection)」期間および「維持(Evolution)」期間を含む。Preparation期間、Selection期間およびEvolution期間の前後には、非選択期間が設けられる。なお、リセット期間は準備期間とも呼ばれ、スイッチング期間は選択期間とも呼ばれ、維持期間は展開期間とも呼ばれる場合がある。
【０００５】
Preparation期間は、液晶をホメオトロピック状態に初期化する期間である。Preparation期間では、比較的高電圧の複数のリセット(Preparation)パルスが印加される。
【０００６】
Selection期間は、最終的な状態をプレーナ状態（明状態：白表示）かフォーカルコニック状態（暗状態：黒表示）に分岐するきっかけを与える期間である。Selection期間では、最終的にプレーナ状態にスイッチングする場合はホメオトロピック状態、フォーカルコニック状態にスイッチングする場合は過渡プレーナ状態がほぼ形成される。Selection期間では、プレーナ状態にスイッチングする時には相対的に高電圧の選択(Selection)パルスが印加され、フォーカルコニック状態にスイッチングする時には相対的に低電圧のSelectionパルスが印加される。
【０００７】
Evolution期間は、直前のSelection期間での過渡状態への変化を受けて、プレーナ状態またはフォーカルコニック状態に確定させる。Evolution期間では、PreparationパルスとSelectionパルスの間の電圧の複数の維持(Evolution)パルスが印加される。
【０００８】
液晶の駆動電圧には温度依存があり、コレステリック液晶においても同様であり、ダイナミック駆動方式でのコレステリック液晶の駆動電圧の温度補償を行うことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１４０１１４号公報
【特許文献２】特開２００７−１２８０４３号公報
【特許文献３】米国特許第５７４８２７７号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】J. Ruth, et.al.: “LOW COST DYNAMIC DRIVE SCHEME FOR REFLECTIVE BISTABLE CHOLESTERIC LIQUID CRYSTAL DISPLAYS”, Flat Panel Display ’97.
【非特許文献２】J.Gandhi and D.K.Yang “Temperature Compensation of the Dynamic Drive Scheme for Bistable Cholesteric Displays”, SID Symposium Digest of Technical Papers, May 1998, Volume 29, Issue 1, pp. 794-797
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
実施形態によれば、温度が変化しても安定した表示が行えるコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法およびコレステリック液晶表示装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明の一観点によれば、コレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法であって、コレステリック液晶をホメオトロピック状態にするリセット期間と、コレステリック液晶の最終的な状態を選択するスイッチング期間と、コレステリック液晶を前記スイッチング期間で選択した状態に遷移させる維持期間と、を有し、維持期間におけるコレステリック液晶への印加電圧を温度に応じて変化させることを特徴とするコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法。が提供される。
【００１３】
発明の別の一観点によれば、コレステリック液晶表示素子と、コレステリック液晶に電圧を印加するセグメントドライバおよびコモンドライバと、複数の電圧の電源を生成し、セグメントドライバおよびコモンドライバに供給する多電源生成回路と、温度センサと、セグメントドライバ、およびコモンドライバおよび多電源生成回路制御回路を制御する制御回路と、を有し、制御回路は、コレステリック液晶をホメオトロピック状態にするリセット期間、コレステリック液晶の最終的な状態を選択するスイッチング期間およびコレステリック液晶を前記スイッチング期間で選択した状態に遷移させる維持期間を有するダイナミック駆動シーケンスを行なうようにセグメントドライバおよびコモンドライバを制御し、維持期間におけるコレステリック液晶への印加電圧を温度に応じて変化させるコレステリック液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
上記の観点によれば、温度変化にかかわらず、良好な表示が行えるコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法およびコレステリック液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、コレステリック液晶の電圧応答特性を示す図である。
【図２】図２は、コンベンショナル駆動方式およびダイナミック駆動方式における状態遷移を説明する図である。
【図３】図３は、ダイナミック駆動方式における印加波形を示す図である。
【図４】図４は、ダイナミック駆動方式におけるスキャン動作を説明する図である。
【図５】図５は、ダイナミック駆動方式で画像を書き込む場合の、各画素に印加される電圧波形の分布を示す図である。
【図６】図６は、液晶分子へ印加される電圧波形を、より具体的に示す図である。
【図７】図７は、実施形態のコレステリック液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、実施形態で使用する表示素子１０の構成を示す図である。
【図９】図９は、１枚のパネル１０Ａの基本構成を示す図である。
【図１０】図１０は、セグメントドライバおよびコモンドライバの構成を示す図である。
【図１１】図１１は、単純マトリクス方式のコレステリック液晶表示装置において、セグメントドライバ（ＳＥＧ）およびコモンドライバ（ＣＯＭ）に供給する電源電圧の一般的な例を示す図である。
【図１２】図１２は、セグメントドライバ（ＳＥＧ）がpreparation/selection/evolution/non-selectに出力する電圧波形、コモンドライバ（ＣＯＭ）が白および黒表示に応じて出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形を示す図である。
【図１３】図１３は、Evolution期間の駆動電圧の温度依存性を示す図であり、（Ａ）が２５℃の場合、（Ｂ）が１０℃の場合の、Evolution期間の駆動電圧に対する表示素子の反射率の変化特性を、最大反射率を１として正規化して示す図である。
【図１４】図１４は、Evolution期間の駆動電圧を１８Ｖにするためにコモンドライバおよびセグメントドライバに供給する電圧を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４の電圧が供給される場合の、セグメントドライバ（ＳＥＧ）およびコモンドライバ（ＣＯＭ）の出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形を示す図である。
【図１６】図１６は、実施形態において、低温時に、コモンドライバおよびセグメントドライバに供給する電圧の例を示す図である。
【図１７】図１７は、実施形態において、低温時に、セグメントドライバ（ＳＥＧ）およびコモンドライバ（ＣＯＭ）の出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形の例を示す図である。
【図１８】図１８は、実施形態のコレステリック液晶表示装置の１０℃の低温時における反射率特性を示す図であり、横軸がSelection期間の駆動電圧を、縦軸が反射率を示す。
【図１９】図１９は、ドライバ制御回路の内部構成と、関連する部分と、を示す図である。
【図２０】図２０は、多電圧生成部における電圧生成回路の例を示す図である。
【図２１】図２１は、常温時用テーブルＣＯＭ電圧ＬＵＴ１、低温時用テーブルＣＯＭ電圧ＬＵＴ２およびセグメントドライバ用テーブルＳＥＧ電圧ＬＵＴの構成を示す図である。
【図２２】図２２は、Evolution電圧温度テーブルを示す図である。
【図２３】図２３は、常温時用テーブルＣＯＭ電圧ＬＵＴ１と低温時用テーブルＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用すべきかの決定処理およびVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3の６種類の電圧の決定の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。
【００１７】
図１は、コレステリック液晶の電圧応答特性を示す図であり、（Ａ）は６０ｍｓのパルスを印加した場合の特性を、（Ｂ）は１０ｍｓのパルスを印加した場合の特性を、示す。一般に、液晶の印加電圧は、液晶の分極を防止するために、正負のパルスを一組として印加する。以下の説明では、正負の一組のパルスを合わせてパルスと称する場合があり、正負の一組のパルスを合わせた期間をパルス幅と称する場合がある。
【００１８】
図１に示すように、線Ｐで示すように、初期状態がプレーナ状態の場合には、パルス電圧をある範囲に上げるとフォーカルコニック状態への駆動帯域となり、さらにパルス電圧を上げると再度プレーナ状態への駆動帯域へとなる。線Ｆで示すように、初期状態がフォーカルコニック状態の場合には、パルス電圧を上げるにつれて次第にプレーナ状態への駆動帯域へとなる。
【００１９】
パルス幅の短いパルスを印加する場合は、与えるエネルギーが小さくなるため、パルス幅が大きなパルスを印加した場合に比べて変化量は小さくなり、電圧特性は高電圧側へシフトする。
【００２０】
コレステリック液晶表示装置の駆動方法は、コンベンショナル駆動方式とダイナミック駆動方式に大別できる。
【００２１】
図２は、コンベンショナル駆動方式およびダイナミック駆動方式における状態遷移を説明する図であり、（Ａ）がコンベンショナル駆動方式における状態遷移を、（Ｂ）がダイナミック駆動方式における状態遷移を示す。
【００２２】
図２の（Ａ）に示すように、コンベンショナル駆動方式は、上記のプレーナ状態（ＰＬ）、フォーカルコニック状態（ＦＣ）およびホメオトロピック状態（ＨＴ）の３状態間の遷移を、図１の特性にしたがって、パルス波高とパルス幅で制御するものである。フォーカルコニック状態への遷移には長い時間を要するため、表示の高速化が一般的な課題である。
【００２３】
図２の（Ｂ）に示すように、ダイナミック駆動方式は、上記の３状態に加えて、トランジェントプレーナ状態（ＴＰ）を用いる。トランジェントプレーナ状態は、プレーナ状態と同様に、液晶のらせん軸が基板（電極）に垂直な方向に配向しているが、らせん軸のピッチがプレーナ状態の約２倍である。トランジェントプレーナ状態は、所定の強度の電界を印加するとフォーカルコニック状態に変化する。
【００２４】
ダイナミック駆動方式は、図１の電圧応答特性の右側の斜線部を用い、最終的な状態がプレーナ状態かフォーカルコニック状態かを１ライン毎に設定し、そのラインの状態確定を待たずに次ラインの処理に進む方式である。各ラインの設定に要する時間は１ｍｓ程度であり、この設定をパイプライン的に行うので、表示パネルのライン数を１０００ラインとすると、約１秒で表示を書換えることが可能である。
【００２５】
図３は、ダイナミック駆動方式における印加波形を示す図であり、（Ａ）が黒画素にする場合の波形を、（Ｂ）が白画素にする場合の波形を、示す。
【００２６】
図３に示すように、ダイナミック駆動方式における印加波形は、「リセット(Preparation)」期間、「スイッチング(Selection)」期間および「維持(Evolution)」期間を含む。
【００２７】
Preparation期間では、液晶をホメオトロピック状態に対応する電圧が印加される。その後、短時間のSelection期間において低電圧のパルスを与えることで、ホメオトロピック状態を維持するか、それともトランジェントプレーナ状態に緩和するかが設定される。その後のEvolution期間では、プレーナ状態からフォーカルコニック状態への移行に適した電圧が印加される。ホメオトロピック状態にある画素は、Evolution期間中これを維持し、Evolution期間終了時にプレーナ状態に移行する。トランジェントプレーナ状態にある画素は、Evolution期間中にフォーカルコニック状態に遷移する。Selection期間においては、プレーナとフォーカルコニックのいずれかの状態に遷移するかを設定するだけであるから、極めて短い時間で行える。このため、高速表示が可能である。
【００２８】
図４は、ダイナミック駆動方式におけるスキャン動作を説明する図である。液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイの駆動方法には、単純マトリクス方式とＴＦＴ方式がある。コレステリック液晶表示装置は、製造コストの点などから、単純マトリクス方式を用いるのが一般的である。単純マトリクス方式の表示装置では、スキャン電極をコモンドライバ２８で駆動し、データ電極をセグメントドライバ２９で駆動する。
【００２９】
図４では、Selection期間の前後に、Selection期間の５倍の長さのPreparation期間およびEvolution期間が設けられている例を示している。図４の（Ａ）は、０ライン目がSelection期間である場合を示している。この場合、１ライン目〜５ライン目はPreparation期間であり、０ライン目〜５ライン目以外のラインはNon-Select期間である。図４の（Ｂ）は、１ライン目がSelection期間である場合を示している。この場合、２ライン目〜６ライン目はPreparation期間であり、０ライン目はEvolution期間であり、０ライン目〜６ライン目以外のラインはNon-Select期間である。図４の（Ｃ）は、２ライン目がSelection期間である場合を示している。この場合、３ライン目〜７ライン目はPreparation期間であり、０〜１ライン目はEvolution期間であり、０ライン目〜７ライン目以外のラインはNon-Select期間である。以下、Selection期間のラインをシフトしながら書込みを行う。
【００３０】
Selection期間の前後のPreparation期間およびEvolution期間は、黒表示の状態であり、黒帯がシフトするように見える。上記の例では、Preparation期間およびEvolution期間は、Selection期間の５倍の長さであるとして示したが、実際には数十倍から百倍程度であり、画像の書換え中は、太い黒帯がシフトするように見える。
【００３１】
図５の（Ａ）は、“Ｆ”を書き込む様子を示す図である。図５の（Ａ）に示すように、Selection期間のラインが、“Ｆ”の途中まで進んだ状態で、Selection期間の前後にPreparation期間の４ラインとEvolution期間の４ラインが存在し、それ以外のラインはNon-Select期間である。この時、セグメントドライバ２９は、Selection期間の画像（白黒）データに対応する電圧信号を出力する。
【００３２】
図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）の状態で、各画素に印加される電圧波形の分布を示す図である。画素の印加波形は、Non-Select期間、Selection期間、Evolution期間およびPreparation期間の４種のコモンドライバ２８の出力に、白表示および黒表示の２種のセグメントドライバ２９の出力で、８種類ある。この８種類の波形を、ＮＷ(Non-Selectと白)、ＮＢ(Non-Selectと黒)、ＳＷ(Selectionと白)、ＳＢ(Selectionと黒)、ＥＷ(Evolutionと白)、ＥＢ(Evolutionと黒)、ＰＷ(Preparationと白)、ＰＢ(Preparationと黒)で表す。図５の（Ｂ）に示すように、８種類の電圧波形ＮＷ、ＮＢ、ＳＷ、ＳＢ、ＥＷ、ＥＢ、ＰＷ、ＰＢが印加される画素が存在する。
【００３３】
図６は、液晶分子へ印加される電圧波形を、より具体的に示す図である。この電圧波形が、１つのスキャンラインの各画素に印加され、画素データに応じて、Selection期間の波形が異なる。液晶表示装置では、液晶の分極を防止するために、正負のパルスを一組として印加するのが一般的であり、図６でも正負のパルスを例として示している。
【００３４】
図７は、実施形態のコレステリック液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【００３５】
液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイの駆動方法には、例えば単純マトリクス方式とＴＦＴ方式がある。コレステリック液晶表示装置は、製造コストの点などから、単純マトリクス方式を用いるのが一般的であり、実施形態のコレステリック液晶表示装置も単純マトリクス方式を用いる。
【００３６】
実施形態のコレステリック液晶表示装置は、表示素子１０と、電源２１と、昇圧部２２と、多電圧生成部２３と、クロック部２４と、ドライバ制御回路２７と、コモンドライバ２８と、セグメントドライバ２９と、温度センサ３０と、を含む。温度センサ３０は、表示素子１０に近接して設けられる。
【００３７】
電源２１は、例えば３Ｖ〜５Ｖの電圧を出力する。昇圧部２２は、ＤＣ−ＤＣコンバータなどのレギュレータにより、電源２１からの入力電圧を＋３６Ｖ〜＋４０Ｖに昇圧する。多電圧生成部２３は、昇圧された電源から、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する各種の電圧を生成する。多電圧生成部２３は、ドライバ制御回路２７からの制御信号にしたがって、生成する電圧を変化させる。
【００３８】
クロック部２４は、動作の基本となる基本クロックを発生し、発生した基本クロックから動作に必要な各種クロックを生成する。
【００３９】
表示素子１０は、例えばＲＧＢの３枚のコレステリック液晶パネルを積層したカラー表示可能な表示素子である。表示素子１０は、例えば、Ａ４判ＸＧＡ仕様で、１０２４×７６８画素を有する。ここでは１０２４本のスキャン電極と７６８本のデータ電極が設けられ、コモンドライバ２８が１０２４本のスキャン電極を、セグメントドライバ２９が７６８本のデータ電極を、駆動する。ＲＧＢの各画素に与える画像データが異なるため、セグメントドライバ２９は各データ電極を独立して駆動する。コモンドライバ２８は、ＲＧＢのスキャン電極を共通に駆動する。画面の最上部のスキャン電極に対応するスキャンラインを０ライン目とし、画面の最下部のスキャン電極に対応するスキャンラインを１０２３ライン目とする。
【００４０】
制御回路２７は、基本クロック、各種クロックおよび画像データＤに基づいて制御信号を生成して、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する。ライン選択データは、コモンドライバ２８に、Preparation期間、Selection期間およびEvolution期間のスキャンラインを指示するデータであり、ここでは２ビットのデータである。画像データは、各画素の中間調表示を指示するデータであり、セグメントドライバ２９は、画像データに基づいて各データ電極に印加する信号を出力する。データ取り込みクロックは、画像データ転送用クロックであり、セグメントドライバ２９は画像データ転送用クロックに同期して画像データを内部で転送する。フレーム開始信号は、書換える表示画面のデータ転送の開始を指示する信号で、コモンドライバ２８は、フレーム開始信号に応じて内部をリセットする。データラッチ信号は、セグメントドライバ２９における画像データの転送終了を指示する信号で、セグメントドライバ２９は、この信号に応じて転送された画像データをラッチする。また、コモンドライバ２８は、データラッチ信号に応じて、ライン選択データをラッチすると同時に１ラインシフトする。ドライバ出力オフ信号／ＤＳＰＯＦは、印加電圧の強制オフ（ＯＦＦ）信号である。フェーズ信号は、Selection期間を４等分した信号であり、セグメントドライバ２９は画像データに応じて各フェーズにおいてSelectionパルスを出力するか否か（オン・オフ）制御し、コモンドライバ２８は、フェーズ信号に応じて４回同じ出力を繰り返す。
【００４１】
図８は、実施形態で使用する表示素子１０の構成を示す図である。図８に示すように、表示素子１０は、見る側から順番に、青（ブルー）用パネル１０Ｂ、緑（グリーン）用パネル１０Ｇ、および赤（レッド）用パネル１０Ｒの３枚のパネルが積層されており、レッド用パネル１０Ｒの下側には光吸収層１７が設けられている。パネル１０Ｂ、１０Ｇおよび１０Ｒは、ほぼ同じ構成を有するが、パネル１０Ｂは反射の中心波長が青色（約４８０ｎｍ）、パネル１０Ｇは反射の中心波長が緑色（約５５０ｎｍ）、パネル１０Ｒは反射の中心波長が緑色（約６３０ｎｍ）になるように、液晶材料およびカイラル材が選択され、カイラル材の含有率が決定されている。パネル１０Ｂ、１０Ｇおよび１０Ｒのスキャン電極およびデータ電極は、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９により駆動される。
【００４２】
パネル１０Ｂ、１０Ｇおよび１０Ｒは、反射の中心波長が異なる以外ほぼ同じ構成を有する。以下、パネル１０Ｂ、１０Ｇおよび１０Ｒの代表例を、パネル１０Ａとして表し、その構成を説明する。
【００４３】
図９は、１枚のパネル１０Ａの構成を示す図である。
【００４４】
図９に示すように、パネル１０Ａは、上側基板１１と、上側基板１１の表面に設けられた上側電極層１４と、下側基板１３の表面に設けられた下側電極層１５と、シール材１６と、を含む。上側基板１１と下側基板１３は、電極が対向するように配置され、間に液晶材料を封入した後シール材１６で封止される。なお、液晶層１２内にスペーサが配置されるが図示は省略している。上側電極層１４と下側電極層１５の電極には、電圧パルス信号が印加され、それにより液晶層１２に電圧が印加される。液晶層１２に電圧を印加して、液晶層１２の液晶分子をプレーナ状態またはフォーカルコニック状態にして表示を行う。複数のスキャン電極および複数のデータ電極は、上側電極層１４と下側電極層１５に形成される。
【００４５】
コレステリック液晶表示素子のパネル構成については広く知られているので、これ以上の説明は省略する。
【００４６】
実施形態では、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９は、汎用ＳＴＮドライバで実現する。
【００４７】
図１０の（Ａ）は、セグメントドライバ２９の構成を示し、図１０の（Ｂ）は、コモンドライバ２８の構成を示す。
【００４８】
セグメントドライバ２９は、データレジスタ３１と、ラッチレジスタ３２と、ロジック電圧・ＬＣＤ電圧変換回路３３と、出力ドライバ３４と、を含む。データレジスタ３１は、データ取込みクロックに応じて画像データを取り込み、１段ずつシフトする。ラッチレジスタ３２は、データラッチ・スキャンシフト信号に応じて、データレジスタ３１に取り込まれた１ライン分のデータをラッチする。データレジスタ３１およびラッチレジスタ３２は、２ライン分のバッファを有するため、ラッチレジスタ３２のデータが電圧出力されている間に次のラインのデータをデータレジスタ３１に格納することができる。ロジック電圧・ＬＣＤ電圧変換回路３３は、ラッチレジスタ３２の出力する各データラインの画像データに応じて各データラインに印加する電圧を生成する。出力ドライバ３４は、電圧データ・ＬＣＤ電圧変換回路３３の出力する電圧を、各データラインに出力する。したがって、データレジスタ３１、ラッチレジスタ３２、電圧データ・ＬＣＤ電圧変換回路３３および出力ドライバ３４は、それぞれデータ電極の本数分の出力、実施例１では、７６８個の出力を有する。
【００４９】
コモンドライバ２８は、シフトレジスタ４１と、ラッチレジスタ４２と、ロジック電圧・ＬＣＤ電圧変換回路４３と、出力ドライバ４４と、を含む。コモンドライバ２８がセグメントドライバ２９と異なる点は、データレジスタ３１の代わりにシフトレジスタ４１が設けられていることと、出力の本数がスキャン電極の本数分の出力、実施形態では、１０２４個の出力を有することである。したがって、データレジスタ４１、ラッチレジスタ４２、電圧データ・ＬＣＤ電圧変換回路４３および出力ドライバ４４は、それぞれ１０２４個の出力を有する。シフトレジスタ４１は、フレーム開始信号に応じて内部をリセットし、データラッチ信号に応じてライン選択データを取り込み、１段ずつシフトする。ラッチレジスタ４２は、データラッチ信号に応じてシフトレジスタ４１の出力をラッチする。
【００５０】
図６を参照して説明したように、ダイナミック駆動方式ではpreparation/selection/evolution/non-selectの期間があり、それぞれ異なる4種類の電圧を印加し、さらに正極性と負極性の電圧があるので電圧の種類は２倍になり、合計８種類の電圧を使用する。コレステリック液晶の駆動には高電圧が必要であり、高電圧かつ８種類の電圧が出力可能なドライバは現時点では商品化されておらず、たとえ商品化されても回路規模が大きくなるのでその分コスト増となる。
【００５１】
実施形態では、コモンドライバおよびセグメントドライバを商品化されている６種類（値）の出力が可能な汎用ドライバで実現する。例えば、動作モード切替により、コモンドライバとして使用することも、セグメントドライバとして使用することも可能なドライバが商品化されており、それを利用してコモンドライバおよびセグメントドライバを実現してもよい。
【００５２】
したがって、コモンドライバおよびセグメントドライバは、６種類の電圧の電源が供給される６種類の電源入力端子を有する。１つの電圧の電源入力端子の個数は、１個には限られず、２個以上有する場合もある。なお、いずれのドライバも、グランドＧＮＤ端子を有しており、ＧＮＤ（０Ｖ）を出力することも可能である。言い換えれば、コモンドライバは６値＋ＧＮＤを出力可能であり、コモンドライバは６値＋ＧＮＤを出力可能である。
【００５３】
図１１は、単純マトリクス方式のコレステリック液晶表示装置において、セグメントドライバ（ＳＥＧ）およびコモンドライバ（ＣＯＭ）に供給する電源電圧の一般的な例を示す図である。
【００５４】
図１２は、セグメントドライバ（ＳＥＧ）がPreparation/Selection/Evolution/Non-Selectに出力する電圧波形、コモンドライバ（ＣＯＭ）が白および黒表示に応じて出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形を示す図である。
【００５５】
図１２に示すように、１個のパルスは正と負の期間に分けられ、正と負の期間はさらに２つのフェーズに分割される。したがって、１個のパルスは４つのフェーズを有する。
【００５６】
コモンドライバ２８は、画像データに依存せず、Praparation/Evolution/Selection/Non-Selectの期間の電圧を出力する。コモンドライバ２８は、例えば、Non-Select期間では、４サイクルで＋１４Ｖ、＋１４Ｖ、−１４Ｖ、−１４Ｖに変化する駆動波形を出力し、Selection期間では、４サイクルで＋８Ｖ、＋２０Ｖ、−９Ｖ、−２０Ｖに変化する駆動波形を出力する。さらに、コモンドライバ２８は、Evolution期間では、４サイクルで−８Ｖ、−８Ｖ、＋８Ｖ、＋８Ｖに変化する駆動波形を出力し、Preparation期間では、４サイクルで−２０Ｖ、−２０Ｖ、＋２０Ｖ、＋２０Ｖに変化する駆動波形を出力する。
【００５７】
セグメントドライバ２９は、ライン単位で画像データの白および黒表示に対応させてSelection期間のＯＮ／ＯＦＦを出力させる。セグメントドライバ２９は、例えば、白表示の場合は４サイクルで＋２０Ｖ、＋８Ｖ、−２０Ｖ、−８Ｖに変化する駆動波形を出力し、黒表示の場合は４サイクルで＋８Ｖ、＋２０Ｖ、−８Ｖ、−２０Ｖに変化する駆動波形を出力する。したがって、セグメントドライバ２９は、＋１４Ｖおよび−１４Ｖを出力しない。これにより、図１２に示すような８種類の電圧波形が、各画素の状態に応じて印加される。すなわち、図１１に示すように、Evolution期間の正のパルスの電圧は、コモンドライバ２８の出力する−８Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する＋２０Ｖと＋８Ｖの平均値である＋１４Ｖとの差電圧である。負のパルスの電圧は、正負逆転して、コモンドライバ２８の出力する＋８Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する−２０Ｖと−８Ｖの平均値である−１４Ｖとの差電圧である。また、Preparation期間の正のパルスの電圧は、コモンドライバ２８の出力する−２０Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する＋２０Ｖと＋８Ｖの平均値である＋１４Ｖとの差電圧である。負のパルスの電圧は、正負逆転して、コモンドライバ２８の出力する＋２０Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する−２０Ｖと−８Ｖの平均値である−１４Ｖとの差電圧である。また、Non-selection（非選択）期間の正のパルスの電圧は、コモンドライバ２８の出力する＋１４Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する＋２０Ｖと＋８Ｖとの差電圧である。負のパルスの電圧は、コモンドライバ２８の出力する−１４Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する−２０Ｖと−８Ｖとの差電圧である。
【００５８】
Evolution期間の白表示および黒表示の波形は、２つのフェーズの±２８Ｖと±１６Ｖの波形を合わせたもので、平均値である±２２Ｖのパルスを近似する波形である。Preparation期間の白表示および黒表示の波形は、±４０Ｖと±２８Ｖの波形を合わせたもので、平均値である±３４Ｖのパルスを近似する波形である。同様に、Selection期間の白表示の波形は、±１２Ｖのパルスを近似し、Non-selection期間の波形は、±６Ｖのパルスを近似する。Selection期間の黒表示の波形は、４つのフェーズとの０Ｖである。
【００５９】
前述のように、コレステリック液晶の駆動電圧には温度依存があり、ダイナミック駆動方式でコレステリック液晶を駆動する場合に、駆動電圧の温度補償を行うことが望ましい。現在使用しているコレステリック液晶の温度特性を調査したところ、各期間の駆動電圧のうち、Evolution期間の駆動電圧に大きな温度依存性が見られた。
【００６０】
図１３は、Evolution期間の駆動電圧の温度依存性を示す図であり、（Ａ）が２５℃の場合、（Ｂ）が１０℃の場合の、Evolution期間の駆動電圧に対する表示素子の反射率の変化特性を、最大反射率を１として正規化して示す図である。Evolution期間以外の期間の駆動電圧は、上記と同じである。
【００６１】
図１３の温度特性から、Evolution期間の最適な駆動電圧は、２５℃においては２２Ｖであるが、１０℃においては１８Ｖとなり、低温では低電圧側にシフトする傾向がある。これは低温になることで液晶の応答が遅くなることに対応しており、温度に応じてEvolution期間の駆動電圧を最適値になるように変化させることが望ましいことを示している。
【００６２】
第１実施形態では、Evolution期間の駆動電圧を温度に応じて変化させる。上記のように、第１実施形態では、図１１および図１２に示す複数の電圧の電源がコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給される。コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９は、供給された複数の電圧を選択的に出力して各期間の駆動波形を生成している。Evolution期間の駆動電圧を変化させるには、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する電圧を変化させるが、その場合、他の期間の駆動電圧も変化することになる。
【００６３】
図１１および図１２に示す複数の電圧の電源をコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給することにより、Evolution期間の駆動電圧は２２Ｖとなり、２５℃の場合の最適な値である。１０℃の場合の最適な駆動電圧は１８Ｖであり、このような駆動電圧は、以下のようにして実現できる。
【００６４】
図１４は、Evolution期間の駆動電圧を１８Ｖにするためにコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する電圧を示す図である。図１５は、図１４の電圧が供給される場合の、セグメントドライバ（ＳＥＧ）２９およびコモンドライバ（ＣＯＭ）２８の出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形を示す図である。
【００６５】
この場合、Evolution期間の駆動電圧は、±２４Ｖと±１２Ｖの平均の±１８Ｖとなるが、このときPreparation期間の駆動電圧は、±３６Ｖと±２４Ｖの平均の±３０Ｖとなり、Evolution期間の駆動電圧と共に低くなってしまう。Preparation期間は、ダイナミック駆動方式においてコレステリック液晶をホメオトロピック状態にする初期化フェーズであり、約３２Ｖ以上の高電圧を必要とする。そのため、Evolution期間の駆動電圧と共にPreparation期間の駆動電圧が低くなってしまうこの方法では、Evolution期間の駆動電圧が１８Ｖになった時には、Preparation期間の駆動電圧が不足してしまい、ダイナミック駆動が成り立たなくなってしまう。この場合、Selection期間の駆動電圧をどのように変化させても表示素子の反射率が高くならず、真っ黒の表示になってしまう。
【００６６】
実施形態では、温度に応じてEvolution期間の駆動電圧を変化させるように、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する電圧を変化させる。これに応じて他の期間の駆動電圧も変化するが、低温時にPreparation期間の駆動電圧が所定値以下になり不足する場合には、コモンドライバ２８は、供給される電圧から出力する電圧を選択する場合の選択数を増加させる。言い換えれば、コモンドライバ２８は、６種類の電源供給端子とＧＮＤ端子を有し、６種類の電源供給端子にはVP3_C, VP2_C, VP1_C, VN3_C, VN2_C, VN1_Cの６種類の電圧が供給され、低温時でなければ、６種類の電圧からいずれかを選択して出力する。これに対して、低温時には、コモンドライバ２８は、６種類の電源供給端子に供給される６種類の電圧VP3_C, VP2_C, VP1_C, VN3_C, VN2_C, VN1_Cに加えて、ＧＮＤも出力するように、選択先を増加させる。
【００６７】
図１６は、実施形態において、低温時に、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する電圧の例を示す図である。図１７は、実施形態において、低温時に、セグメントドライバ（ＳＥＧ）２９およびコモンドライバ（ＣＯＭ）２８の出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形の例を示す図である。
【００６８】
前述のように、実施形態において、常温時には、図１１に示すように、±２０Ｖ、±１４Ｖおよび±８Ｖの電源がコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給される。これに対して、低温時には、図１６に示すように、±２４Ｖ、±１８Ｖおよび±１２Ｖの電源がコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給される。そして、低温時には、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９は、Preparation/Evolution/Selection/Non-Selectの期間に図１７に示すような電圧波形を出力する。常温時の図１２と比べると、低温時のPreparation/Selection/Non-Selectの期間のコモンドライバ２８の電圧波形およびセグメントドライバ２９の電圧波形は、供給される電圧が異なるのに対応して電圧値が異なる点を除けば、常温時と同じである。一方、コモンドライバ２８は、Evolution期間において、常温時に±８Ｖの電圧波形を出力するのに対して、低温時４つのフェーズでＧＮＤ（０Ｖ）を出力することが異なる。言い換えれば、コモンドライバ２８は、常温時には、電源供給端子に供給される６種類の電圧から選択した電圧を出力するのに対して、低温時には、６種類の電圧とＧＮＤ（０Ｖ）から選択した電圧を出力する。
【００６９】
したがって、低温時のEvolution期間では、コモンドライバ２８の出力する０Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する±２４Ｖと±１２Ｖの平均値である±１８Ｖとの差電圧である±１８Ｖのパルスが液晶に印加される。また、低温時のPreparation期間では、実質的に±４２Ｖパルスが液晶に印加され、Non-Select期間では実質的に±６Ｖのパルスが印加され、Selection期間では実質的に±１２Ｖまたは０Ｖのパルスが印加される。すなわち、Non-SelectおよびSelection期間の駆動電圧は、常温時と同じである。
【００７０】
このように、実施形態では、低温時のEvolution期間では、最適な±１８Ｖのパルスが液晶に印加されると共に、Preparation期間では±４２Ｖパルスが液晶に印加され、電圧不足は生じず、良好な表示が行える。
【００７１】
図１８は、実施形態のコレステリック液晶表示装置の１０℃の低温時における反射率特性を示す図であり、横軸がSelection期間の駆動電圧を、縦軸が反射率を示す。低温時においても、Selection期間の駆動電圧を変化させることにより反射率が変化し、反射率は、黒表示用の０Ｖでは約３％、白表示用の１２Ｖでは約３５％になる。したがって、良好な表示が行える。
【００７２】
以上、実施形態におけるコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する電源電圧、およびコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９の出力する駆動電圧を変化させる基本原理について説明した。次に、このような動作を行なうためのドライバ制御回路２７における制御動作を説明する。
【００７３】
図１９は、ドライバ制御回路２７の内部構成と、関連する部分と、を示す図である。図１９に示すように、ドライバ制御回路２７は、ＣＰＵ５１と、コントローラ５２と、を有する。ＣＰＵ５１は、Evolution電圧温度テーブルを有する。コントローラ５２は、セグメント電圧ルックアップテーブル（ＳＥＧ電圧ＬＵＴ）と、第１コモン電圧ルックアップテーブル（ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１）と、第２コモン電圧ルックアップテーブル（ＣＯＭ電圧ＬＵＴ２）と、を有する。
【００７４】
多電圧生成部２３は、VP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3の６種類の電圧を生成してコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する。実施形態では、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９には同じ電圧が供給されるが、異なる電圧を供給することも可能である。
【００７５】
多電圧生成部２３は、生成する６種類の電圧の電圧値を、ドライバ制御回路２７（コントローラ５２）の制御信号に応じて変更する。多電圧生成部２３は、例えば、オペアンプを含むボルテージフォロア回路を使用し、基準となる電位に対して所定の電圧差を有する電圧を生成する。基準となる電位は、コントローラ５２からの制御信号をデジタルデータとし、多電圧生成部２３に設けたＤ／Ａ変換器でデジタルデータをアナログ電圧に変換して生成する。なお、多電圧生成部２３における複数電圧の生成回路はこれに限定されず、コントローラ５２からの制御信号に応じて所望の複数の電圧が生成できればどのような回路でもよい。
【００７６】
図２０は、多電圧生成部２３における電圧生成回路の例を示す図であり、（Ａ）は正電圧生成回路を、（Ｂ）は負電圧生成回路を、示す。ドライバ制御回路２７からの電圧設定値をＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）にてアナログ電圧へ変換する。一般的なＤＡＣは正電圧のみを生成するので、ＯＰアンプによるボルテージフォロアもしくは反転増幅回路を用いて、正または負電圧を生成する。その後、トランジスタ等により電流増幅を行う、図２０の（Ａ）の正電圧生成回路を６回路用いて、VP3_S,VP2_S,VP1_S,VP3_C,VP2_C,VP1_Cを生成し、図２０の（Ｂ）の負電圧生成回路を６回路用いて、VN3_S,VN2_S,VN1_S,VN3_C,VN2_C,VN1_Cを生成する。
【００７７】
図２１の（Ａ）はＣＯＭ電圧ＬＵＴ１を、図２１の（Ｂ）はＣＯＭ電圧ＬＵＴ２を、図２１の（Ｃ）はＳＥＧ電圧ＬＵＴを、それぞれ示す。ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１は、常温を含む第１の温度条件で、コモンドライバ２８が、Preparation/Evolution/Selection/Non-Selectの期間の４つのフェーズ（ｐｈａｓｅ）で、電源供給端子に供給される電圧のうちのいずれの電圧を出力するかを示す。例えば、Preparation期間では、コモンドライバ２８は、フェーズ０および１でVN3を、フェーズ２および３でVP3を出力する。VN3_Cは、コモンドライバ２８に供給されるVN3であることを意味する。
【００７８】
ＣＯＭ電圧ＬＵＴ２は、低温を含む第２の温度条件で、コモンドライバ２８が、Preparation/Evolution/Selection/Non-Selectの期間の４つのフェーズ（ｐｈａｓｅ）で、電源供給端子に供給される電圧のうちのいずれの電圧を出力するかを示す。ＣＯＭ電圧ＬＵＴ２は、Evolution期間のフェーズ０−３においてＧＮＤ（０Ｖ）を出力することが、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１と異なる。
【００７９】
ＳＥＧ電圧ＬＵＴは、常温および低温において、セグメントドライバ２９が、Selection期間の１行分の白表示および黒表示の画素に対して、４つのフェーズ（ｐｈａｓｅ）で、電源供給端子に供給される電圧のうちのいずれの電圧を出力するかを示す。VN3_Sは、セグメントドライバ２９に供給されるVN3であることを意味する。
【００８０】
図２２は、Evolution電圧温度テーブルを示す図であり、（Ａ）が温度変化に対する最適なEvolution電圧の変化を示すグラフであり、（Ｂ）が各温度に対する最適なEvolution電圧および非選択電圧を記憶したテーブルを示す。ＣＰＵ５１は、温度センサ３０から温度を読み取り、読み取った温度に基づいて最適なEvolution電圧および非選択電圧を決定する。さらに、ＣＰＵ５１は、決定したEvolution電圧および非選択電圧に基づいて、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用すべきかを決定し、その後VP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3の６種類の電圧を決定し、決定した結果をコントローラ５２に送信する。コントローラ５２は、決定したVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を生成するように指示する制御信号を生成して多電圧生成部２３に出力する。これに応じて、多電圧生成部２３は指示されたVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を生成して、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する。コントローラ５２は、使用が決定されたＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれかおよびＳＥＧ電圧ＬＵＴに基づいて、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９を制御して表示素子１０に表示を行う。
【００８１】
次に、ＣＰＵ５１において、決定したEvolution電圧および非選択電圧に基づいて、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用すべきかの決定処理およびVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3の６種類の電圧の決定処理、および描画処理を説明する。
【００８２】
図２３は、上記処理の処理フローを示す図である。
ステップＳ１１で、描画動作を開始する。
ステップＳ１２では、ＣＰＵ５１が、温度センサ３０から温度を読み取る。
【００８３】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ５１が、読み取った温度から、Evolution電圧温度テーブルに基づいて、Evolution電圧および非選択電圧を決定する。例えば、図２２の（Ｂ）に示すように、温度が２５℃であれば、Evolution電圧＝２２．０Ｖ、非選択電圧＝６．０Ｖと決定する。また、温度が１０℃であれば、Evolution電圧＝１８．０Ｖ、非選択電圧＝６．０Ｖと決定する。
【００８４】
ステップＳ１４では、ＣＰＵ５１が、暫定Preparation電圧＝Evolution電圧＋２×非選択電圧の式で、暫定Preparation電圧を計算する。
ステップＳ１５で、ＣＰＵ５１が、暫定Preparation電圧が閾値３２Ｖより小さいかを判定する。この閾値は、これより低いPreparation電圧では表示が行われず、全面黒表示になる限界値にある程度の余裕を加えて決定される。暫定Preparation電圧が閾値３２Ｖより小さい場合はステップＳ１８に進み、それ以外の場合はステップＳ１６に進む。暫定Preparation電圧が閾値３２Ｖより小さくなるのは低温時である。
【００８５】
ステップＳ１６では、ＣＰＵ５１が、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１を使用することを決定し、以下の式にしたがってVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を計算し、それらの情報をコントローラ５２に送信する。コントローラ５２がこれらの情報に基づいて多電圧生成部２３に制御信号を出力し、多電圧生成部２３がVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を発生する。
【００８６】
ここで、VP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3は、決定したEvolution電圧および非選択電圧から以下の計算式にしたがって計算される。
VP3_S = (Evolution電圧 + 3 x 非選択電圧) ÷ 2
VP2_S = VP3_S - 非選択電圧
VP1_S = VP2_S - 非選択電圧
VN1_S = -1 x VP1_S
VN2_S = -1 x VP2_S
VN3_S = -1 x VP3_S
VP3_C = VP3_S
VP2_C = VP2_S
VP1_C = VP1_S
VN1_C = VN1_S
VN2_C = VN2_S
VN2_C = VN3_S
【００８７】
ステップＳ１７では、コントローラ５２が、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１およびＳＥＦ電圧ＬＵＴを使用して、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９を制御して表示素子１０に表示を行う。
【００８８】
ステップＳ１８では、ＣＰＵ５１が、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ２を使用することを決定し、以下の式にしたがってVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を計算し、それらの情報をコントローラ５２に送信する。コントローラ５２がこれらの情報に基づいて多電圧生成部２３に制御信号を出力し、多電圧生成部２３がVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を発生する。
【００８９】
ここで、VP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3は、決定したEvolution電圧および非選択電圧から以下の計算式にしたがって計算される。
VP3_S = VP2_S + 非選択電圧
VP2_S = Evolution電圧
VP1_S = VP2_S - 非選択電圧
VN1_S = -1 x VP1_S
VN2_S = -1 x VP2_S
VN3_S = -1 x VP3_S
VP3_C = VP3_S
VP2_C = VP2_S
VP1_C = VP1_S
VN1_C = VN1_S
VN2_C = VN2_S
VN2_C = VN3_S
【００９０】
ステップＳ１９では、コントローラ５２が、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ２およびＳＥＦ電圧ＬＵＴを使用して、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９を制御して表示素子１０に表示を行う。
【００９１】
なお、上記の処理では、暫定Preparation電圧を算出して閾値より小さいか否かを判定し、その判定結果に基づいてＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用するかを決定した。しかし、温度に応じてＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用するかを決定することも可能である。この場合、ステップＳ１４は削除可能である。さらに、温度に対応させてVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を記憶したテーブルを準備しておくことも可能であり、その場合にはさらにステップＳ１６およびＳ１８を削除可能である。
【００９２】
また、上記の例では、非選択電圧は６Ｖで一定であり、ＶＰ２＝ＶＰ３−非選択電圧、ＶＰ１＝ＶＰ２−非選択電圧、ＶＮ３＝−ＶＰ３、ＶＮ２＝ＶＰ３＋非選択電圧、ＶＮ１＝ＶＮ２＋非選択電圧の関係がある。そのため、多電圧生成部２３で、ＶＰ３がコントローラ５２からの制御信号に従って生成され、ＶＰ２およびＶＰ１をＶＰ３から非選択電圧（６Ｖ）および非選択電圧の２倍（１２Ｖ）を減じて生成する回路を設ければ、ＶＰ３のみを決定して指示すればよい。これはＶＮ３、ＶＮ２およびＶＮ１についても同様であり、ＶＮ３のみを決定して指示すればよく、ＶＮ３がＶＰ３から発生できる場合には、ＶＰ３のみを決定して指示すればよい。
【００９３】
ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用するかを決定するための暫定Preparation電圧の閾値は、パネルに応じて決定され、積層型のカラー表示素子の場合には、この閾値を赤・青・緑の各パネルで異ならせてもよい。
以上説明したように、実施形態によれば、低温時でもダイナミック駆動方式での描画が可能となり、適用温度範囲を拡大することが可能となる。
【００９４】
以上、実施形態を説明したが、ここに記載したすべての例や条件は、発明および技術に適用する発明の概念の理解を助ける目的で記載されたものであり、特に記載された例や条件は発明の範囲を制限することを意図するものではなく、明細書のそのような例の構成は発明の利点および欠点を示すものではない。発明の実施形態を詳細に記載したが、各種の変更、置き換え、変形が発明の精神および範囲を逸脱することなく行えることが理解されるべきである。
【符号の説明】
【００９５】
１０ 表示素子
２３ 多電圧生成部
２７ 制御回路
２８ コモンドライバ
２９ セグメントドライバ
３０ 温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法およびコレステリック液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置として、例えば電子ペーパー等の、液晶を用いた表示装置が開発されている。例えば、コレステリック液晶を用いた表示素子は、印加する電場強度の調整により、特定の波長の光を反射するプレーナ状態、光を透過するフォーカルコニック状態、プレーナ状態とフォーカルコニック状態との中間状態をとることができ、各画素の液晶をいずれかの状態に設定して画像を表示する。
【０００３】
液晶を用いた表示装置の駆動方法として、例えばダイナミック駆動方式（ＤＤＳ）が用いられている。ＤＤＳを用いることにより、高コントラストの画像を高速に書換えることができる。
【０００４】
ＤＤＳによる駆動期間は、３つのステージに大別され、先頭から、「リセット(Preparation)」期間、「スイッチング(Selection)」期間および「維持(Evolution)」期間を含む。Preparation期間、Selection期間およびEvolution期間の前後には、非選択期間が設けられる。なお、リセット期間は準備期間とも呼ばれ、スイッチング期間は選択期間とも呼ばれ、維持期間は展開期間とも呼ばれる場合がある。
【０００５】
Preparation期間は、液晶をホメオトロピック状態に初期化する期間である。Preparation期間では、比較的高電圧の複数のリセット(Preparation)パルスが印加される。
【０００６】
Selection期間は、最終的な状態をプレーナ状態（明状態：白表示）かフォーカルコニック状態（暗状態：黒表示）に分岐するきっかけを与える期間である。Selection期間では、最終的にプレーナ状態にスイッチングする場合はホメオトロピック状態、フォーカルコニック状態にスイッチングする場合は過渡プレーナ状態がほぼ形成される。Selection期間では、プレーナ状態にスイッチングする時には相対的に高電圧の選択(Selection)パルスが印加され、フォーカルコニック状態にスイッチングする時には相対的に低電圧のSelectionパルスが印加される。
【０００７】
Evolution期間は、直前のSelection期間での過渡状態への変化を受けて、プレーナ状態またはフォーカルコニック状態に確定させる。Evolution期間では、PreparationパルスとSelectionパルスの間の電圧の複数の維持(Evolution)パルスが印加される。
【０００８】
液晶の駆動電圧には温度依存があり、コレステリック液晶においても同様であり、ダイナミック駆動方式でのコレステリック液晶の駆動電圧の温度補償を行うことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１４０１１４号公報
【特許文献２】特開２００７−１２８０４３号公報
【特許文献３】米国特許第５７４８２７７号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】J. Ruth, et.al.: “LOW COST DYNAMIC DRIVE SCHEME FOR REFLECTIVE BISTABLE CHOLESTERIC LIQUID CRYSTAL DISPLAYS”, Flat Panel Display ’97.
【非特許文献２】J.Gandhi and D.K.Yang “Temperature Compensation of the Dynamic Drive Scheme for Bistable Cholesteric Displays”, SID Symposium Digest of Technical Papers, May 1998, Volume 29, Issue 1, pp. 794-797
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
実施形態によれば、温度が変化しても安定した表示が行えるコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法およびコレステリック液晶表示装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明の一観点によれば、コレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法であって、コレステリック液晶をホメオトロピック状態にするリセット期間と、コレステリック液晶の最終的な状態を選択するスイッチング期間と、コレステリック液晶を前記スイッチング期間で選択した状態に遷移させる維持期間と、を有し、維持期間におけるコレステリック液晶への印加電圧を温度に応じて変化させることを特徴とするコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法。が提供される。
【００１３】
発明の別の一観点によれば、コレステリック液晶表示素子と、コレステリック液晶に電圧を印加するセグメントドライバおよびコモンドライバと、複数の電圧の電源を生成し、セグメントドライバおよびコモンドライバに供給する多電源生成回路と、温度センサと、セグメントドライバ、およびコモンドライバおよび多電源生成回路制御回路を制御する制御回路と、を有し、制御回路は、コレステリック液晶をホメオトロピック状態にするリセット期間、コレステリック液晶の最終的な状態を選択するスイッチング期間およびコレステリック液晶を前記スイッチング期間で選択した状態に遷移させる維持期間を有するダイナミック駆動シーケンスを行なうようにセグメントドライバおよびコモンドライバを制御し、維持期間におけるコレステリック液晶への印加電圧を温度に応じて変化させるコレステリック液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
上記の観点によれば、温度変化にかかわらず、良好な表示が行えるコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法およびコレステリック液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、コレステリック液晶の電圧応答特性を示す図である。
【図２】図２は、コンベンショナル駆動方式およびダイナミック駆動方式における状態遷移を説明する図である。
【図３】図３は、ダイナミック駆動方式における印加波形を示す図である。
【図４】図４は、ダイナミック駆動方式におけるスキャン動作を説明する図である。
【図５】図５は、ダイナミック駆動方式で画像を書き込む場合の、各画素に印加される電圧波形の分布を示す図である。
【図６】図６は、液晶分子へ印加される電圧波形を、より具体的に示す図である。
【図７】図７は、実施形態のコレステリック液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、実施形態で使用する表示素子１０の構成を示す図である。
【図９】図９は、１枚のパネル１０Ａの基本構成を示す図である。
【図１０】図１０は、セグメントドライバおよびコモンドライバの構成を示す図である。
【図１１】図１１は、単純マトリクス方式のコレステリック液晶表示装置において、セグメントドライバ（ＳＥＧ）およびコモンドライバ（ＣＯＭ）に供給する電源電圧の一般的な例を示す図である。
【図１２】図１２は、セグメントドライバ（ＳＥＧ）がpreparation/selection/evolution/non-selectに出力する電圧波形、コモンドライバ（ＣＯＭ）が白および黒表示に応じて出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形を示す図である。
【図１３】図１３は、Evolution期間の駆動電圧の温度依存性を示す図であり、（Ａ）が２５℃の場合、（Ｂ）が１０℃の場合の、Evolution期間の駆動電圧に対する表示素子の反射率の変化特性を、最大反射率を１として正規化して示す図である。
【図１４】図１４は、Evolution期間の駆動電圧を１８Ｖにするためにコモンドライバおよびセグメントドライバに供給する電圧を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４の電圧が供給される場合の、セグメントドライバ（ＳＥＧ）およびコモンドライバ（ＣＯＭ）の出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形を示す図である。
【図１６】図１６は、実施形態において、低温時に、コモンドライバおよびセグメントドライバに供給する電圧の例を示す図である。
【図１７】図１７は、実施形態において、低温時に、セグメントドライバ（ＳＥＧ）およびコモンドライバ（ＣＯＭ）の出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形の例を示す図である。
【図１８】図１８は、実施形態のコレステリック液晶表示装置の１０℃の低温時における反射率特性を示す図であり、横軸がSelection期間の駆動電圧を、縦軸が反射率を示す。
【図１９】図１９は、ドライバ制御回路の内部構成と、関連する部分と、を示す図である。
【図２０】図２０は、多電圧生成部における電圧生成回路の例を示す図である。
【図２１】図２１は、常温時用テーブルＣＯＭ電圧ＬＵＴ１、低温時用テーブルＣＯＭ電圧ＬＵＴ２およびセグメントドライバ用テーブルＳＥＧ電圧ＬＵＴの構成を示す図である。
【図２２】図２２は、Evolution電圧温度テーブルを示す図である。
【図２３】図２３は、常温時用テーブルＣＯＭ電圧ＬＵＴ１と低温時用テーブルＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用すべきかの決定処理およびVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3の６種類の電圧の決定の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。
【００１７】
図１は、コレステリック液晶の電圧応答特性を示す図であり、（Ａ）は６０ｍｓのパルスを印加した場合の特性を、（Ｂ）は１０ｍｓのパルスを印加した場合の特性を、示す。一般に、液晶の印加電圧は、液晶の分極を防止するために、正負のパルスを一組として印加する。以下の説明では、正負の一組のパルスを合わせてパルスと称する場合があり、正負の一組のパルスを合わせた期間をパルス幅と称する場合がある。
【００１８】
図１に示すように、線Ｐで示すように、初期状態がプレーナ状態の場合には、パルス電圧をある範囲に上げるとフォーカルコニック状態への駆動帯域となり、さらにパルス電圧を上げると再度プレーナ状態への駆動帯域へとなる。線Ｆで示すように、初期状態がフォーカルコニック状態の場合には、パルス電圧を上げるにつれて次第にプレーナ状態への駆動帯域へとなる。
【００１９】
パルス幅の短いパルスを印加する場合は、与えるエネルギーが小さくなるため、パルス幅が大きなパルスを印加した場合に比べて変化量は小さくなり、電圧特性は高電圧側へシフトする。
【００２０】
コレステリック液晶表示装置の駆動方法は、コンベンショナル駆動方式とダイナミック駆動方式に大別できる。
【００２１】
図２は、コンベンショナル駆動方式およびダイナミック駆動方式における状態遷移を説明する図であり、（Ａ）がコンベンショナル駆動方式における状態遷移を、（Ｂ）がダイナミック駆動方式における状態遷移を示す。
【００２２】
図２の（Ａ）に示すように、コンベンショナル駆動方式は、上記のプレーナ状態（ＰＬ）、フォーカルコニック状態（ＦＣ）およびホメオトロピック状態（ＨＴ）の３状態間の遷移を、図１の特性にしたがって、パルス波高とパルス幅で制御するものである。フォーカルコニック状態への遷移には長い時間を要するため、表示の高速化が一般的な課題である。
【００２３】
図２の（Ｂ）に示すように、ダイナミック駆動方式は、上記の３状態に加えて、トランジェントプレーナ状態（ＴＰ）を用いる。トランジェントプレーナ状態は、プレーナ状態と同様に、液晶のらせん軸が基板（電極）に垂直な方向に配向しているが、らせん軸のピッチがプレーナ状態の約２倍である。トランジェントプレーナ状態は、所定の強度の電界を印加するとフォーカルコニック状態に変化する。
【００２４】
ダイナミック駆動方式は、図１の電圧応答特性の右側の斜線部を用い、最終的な状態がプレーナ状態かフォーカルコニック状態かを１ライン毎に設定し、そのラインの状態確定を待たずに次ラインの処理に進む方式である。各ラインの設定に要する時間は１ｍｓ程度であり、この設定をパイプライン的に行うので、表示パネルのライン数を１０００ラインとすると、約１秒で表示を書換えることが可能である。
【００２５】
図３は、ダイナミック駆動方式における印加波形を示す図であり、（Ａ）が黒画素にする場合の波形を、（Ｂ）が白画素にする場合の波形を、示す。
【００２６】
図３に示すように、ダイナミック駆動方式における印加波形は、「リセット(Preparation)」期間、「スイッチング(Selection)」期間および「維持(Evolution)」期間を含む。
【００２７】
Preparation期間では、液晶をホメオトロピック状態に対応する電圧が印加される。その後、短時間のSelection期間において低電圧のパルスを与えることで、ホメオトロピック状態を維持するか、それともトランジェントプレーナ状態に緩和するかが設定される。その後のEvolution期間では、プレーナ状態からフォーカルコニック状態への移行に適した電圧が印加される。ホメオトロピック状態にある画素は、Evolution期間中これを維持し、Evolution期間終了時にプレーナ状態に移行する。トランジェントプレーナ状態にある画素は、Evolution期間中にフォーカルコニック状態に遷移する。Selection期間においては、プレーナとフォーカルコニックのいずれかの状態に遷移するかを設定するだけであるから、極めて短い時間で行える。このため、高速表示が可能である。
【００２８】
図４は、ダイナミック駆動方式におけるスキャン動作を説明する図である。液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイの駆動方法には、単純マトリクス方式とＴＦＴ方式がある。コレステリック液晶表示装置は、製造コストの点などから、単純マトリクス方式を用いるのが一般的である。単純マトリクス方式の表示装置では、スキャン電極をコモンドライバ２８で駆動し、データ電極をセグメントドライバ２９で駆動する。
【００２９】
図４では、Selection期間の前後に、Selection期間の５倍の長さのPreparation期間およびEvolution期間が設けられている例を示している。図４の（Ａ）は、０ライン目がSelection期間である場合を示している。この場合、１ライン目〜５ライン目はPreparation期間であり、０ライン目〜５ライン目以外のラインはNon-Select期間である。図４の（Ｂ）は、１ライン目がSelection期間である場合を示している。この場合、２ライン目〜６ライン目はPreparation期間であり、０ライン目はEvolution期間であり、０ライン目〜６ライン目以外のラインはNon-Select期間である。図４の（Ｃ）は、２ライン目がSelection期間である場合を示している。この場合、３ライン目〜７ライン目はPreparation期間であり、０〜１ライン目はEvolution期間であり、０ライン目〜７ライン目以外のラインはNon-Select期間である。以下、Selection期間のラインをシフトしながら書込みを行う。
【００３０】
Selection期間の前後のPreparation期間およびEvolution期間は、黒表示の状態であり、黒帯がシフトするように見える。上記の例では、Preparation期間およびEvolution期間は、Selection期間の５倍の長さであるとして示したが、実際には数十倍から百倍程度であり、画像の書換え中は、太い黒帯がシフトするように見える。
【００３１】
図５の（Ａ）は、“Ｆ”を書き込む様子を示す図である。図５の（Ａ）に示すように、Selection期間のラインが、“Ｆ”の途中まで進んだ状態で、Selection期間の前後にPreparation期間の４ラインとEvolution期間の４ラインが存在し、それ以外のラインはNon-Select期間である。この時、セグメントドライバ２９は、Selection期間の画像（白黒）データに対応する電圧信号を出力する。
【００３２】
図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）の状態で、各画素に印加される電圧波形の分布を示す図である。画素の印加波形は、Non-Select期間、Selection期間、Evolution期間およびPreparation期間の４種のコモンドライバ２８の出力に、白表示および黒表示の２種のセグメントドライバ２９の出力で、８種類ある。この８種類の波形を、ＮＷ(Non-Selectと白)、ＮＢ(Non-Selectと黒)、ＳＷ(Selectionと白)、ＳＢ(Selectionと黒)、ＥＷ(Evolutionと白)、ＥＢ(Evolutionと黒)、ＰＷ(Preparationと白)、ＰＢ(Preparationと黒)で表す。図５の（Ｂ）に示すように、８種類の電圧波形ＮＷ、ＮＢ、ＳＷ、ＳＢ、ＥＷ、ＥＢ、ＰＷ、ＰＢが印加される画素が存在する。
【００３３】
図６は、液晶分子へ印加される電圧波形を、より具体的に示す図である。この電圧波形が、１つのスキャンラインの各画素に印加され、画素データに応じて、Selection期間の波形が異なる。液晶表示装置では、液晶の分極を防止するために、正負のパルスを一組として印加するのが一般的であり、図６でも正負のパルスを例として示している。
【００３４】
図７は、実施形態のコレステリック液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【００３５】
液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイの駆動方法には、例えば単純マトリクス方式とＴＦＴ方式がある。コレステリック液晶表示装置は、製造コストの点などから、単純マトリクス方式を用いるのが一般的であり、実施形態のコレステリック液晶表示装置も単純マトリクス方式を用いる。
【００３６】
実施形態のコレステリック液晶表示装置は、表示素子１０と、電源２１と、昇圧部２２と、多電圧生成部２３と、クロック部２４と、ドライバ制御回路２７と、コモンドライバ２８と、セグメントドライバ２９と、温度センサ３０と、を含む。温度センサ３０は、表示素子１０に近接して設けられる。
【００３７】
電源２１は、例えば３Ｖ〜５Ｖの電圧を出力する。昇圧部２２は、ＤＣ−ＤＣコンバータなどのレギュレータにより、電源２１からの入力電圧を＋３６Ｖ〜＋４０Ｖに昇圧する。多電圧生成部２３は、昇圧された電源から、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する各種の電圧を生成する。多電圧生成部２３は、ドライバ制御回路２７からの制御信号にしたがって、生成する電圧を変化させる。
【００３８】
クロック部２４は、動作の基本となる基本クロックを発生し、発生した基本クロックから動作に必要な各種クロックを生成する。
【００３９】
表示素子１０は、例えばＲＧＢの３枚のコレステリック液晶パネルを積層したカラー表示可能な表示素子である。表示素子１０は、例えば、Ａ４判ＸＧＡ仕様で、１０２４×７６８画素を有する。ここでは１０２４本のスキャン電極と７６８本のデータ電極が設けられ、コモンドライバ２８が１０２４本のスキャン電極を、セグメントドライバ２９が７６８本のデータ電極を、駆動する。ＲＧＢの各画素に与える画像データが異なるため、セグメントドライバ２９は各データ電極を独立して駆動する。コモンドライバ２８は、ＲＧＢのスキャン電極を共通に駆動する。画面の最上部のスキャン電極に対応するスキャンラインを０ライン目とし、画面の最下部のスキャン電極に対応するスキャンラインを１０２３ライン目とする。
【００４０】
制御回路２７は、基本クロック、各種クロックおよび画像データＤに基づいて制御信号を生成して、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する。ライン選択データは、コモンドライバ２８に、Preparation期間、Selection期間およびEvolution期間のスキャンラインを指示するデータであり、ここでは２ビットのデータである。画像データは、各画素の中間調表示を指示するデータであり、セグメントドライバ２９は、画像データに基づいて各データ電極に印加する信号を出力する。データ取り込みクロックは、画像データ転送用クロックであり、セグメントドライバ２９は画像データ転送用クロックに同期して画像データを内部で転送する。フレーム開始信号は、書換える表示画面のデータ転送の開始を指示する信号で、コモンドライバ２８は、フレーム開始信号に応じて内部をリセットする。データラッチ信号は、セグメントドライバ２９における画像データの転送終了を指示する信号で、セグメントドライバ２９は、この信号に応じて転送された画像データをラッチする。また、コモンドライバ２８は、データラッチ信号に応じて、ライン選択データをラッチすると同時に１ラインシフトする。ドライバ出力オフ信号／ＤＳＰＯＦは、印加電圧の強制オフ（ＯＦＦ）信号である。フェーズ信号は、Selection期間を４等分した信号であり、セグメントドライバ２９は画像データに応じて各フェーズにおいてSelectionパルスを出力するか否か（オン・オフ）制御し、コモンドライバ２８は、フェーズ信号に応じて４回同じ出力を繰り返す。
【００４１】
図８は、実施形態で使用する表示素子１０の構成を示す図である。図８に示すように、表示素子１０は、見る側から順番に、青（ブルー）用パネル１０Ｂ、緑（グリーン）用パネル１０Ｇ、および赤（レッド）用パネル１０Ｒの３枚のパネルが積層されており、レッド用パネル１０Ｒの下側には光吸収層１７が設けられている。パネル１０Ｂ、１０Ｇおよび１０Ｒは、ほぼ同じ構成を有するが、パネル１０Ｂは反射の中心波長が青色（約４８０ｎｍ）、パネル１０Ｇは反射の中心波長が緑色（約５５０ｎｍ）、パネル１０Ｒは反射の中心波長が緑色（約６３０ｎｍ）になるように、液晶材料およびカイラル材が選択され、カイラル材の含有率が決定されている。パネル１０Ｂ、１０Ｇおよび１０Ｒのスキャン電極およびデータ電極は、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９により駆動される。
【００４２】
パネル１０Ｂ、１０Ｇおよび１０Ｒは、反射の中心波長が異なる以外ほぼ同じ構成を有する。以下、パネル１０Ｂ、１０Ｇおよび１０Ｒの代表例を、パネル１０Ａとして表し、その構成を説明する。
【００４３】
図９は、１枚のパネル１０Ａの構成を示す図である。
【００４４】
図９に示すように、パネル１０Ａは、上側基板１１と、上側基板１１の表面に設けられた上側電極層１４と、下側基板１３の表面に設けられた下側電極層１５と、シール材１６と、を含む。上側基板１１と下側基板１３は、電極が対向するように配置され、間に液晶材料を封入した後シール材１６で封止される。なお、液晶層１２内にスペーサが配置されるが図示は省略している。上側電極層１４と下側電極層１５の電極には、電圧パルス信号が印加され、それにより液晶層１２に電圧が印加される。液晶層１２に電圧を印加して、液晶層１２の液晶分子をプレーナ状態またはフォーカルコニック状態にして表示を行う。複数のスキャン電極および複数のデータ電極は、上側電極層１４と下側電極層１５に形成される。
【００４５】
コレステリック液晶表示素子のパネル構成については広く知られているので、これ以上の説明は省略する。
【００４６】
実施形態では、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９は、汎用ＳＴＮドライバで実現する。
【００４７】
図１０の（Ａ）は、セグメントドライバ２９の構成を示し、図１０の（Ｂ）は、コモンドライバ２８の構成を示す。
【００４８】
セグメントドライバ２９は、データレジスタ３１と、ラッチレジスタ３２と、ロジック電圧・ＬＣＤ電圧変換回路３３と、出力ドライバ３４と、を含む。データレジスタ３１は、データ取込みクロックに応じて画像データを取り込み、１段ずつシフトする。ラッチレジスタ３２は、データラッチ・スキャンシフト信号に応じて、データレジスタ３１に取り込まれた１ライン分のデータをラッチする。データレジスタ３１およびラッチレジスタ３２は、２ライン分のバッファを有するため、ラッチレジスタ３２のデータが電圧出力されている間に次のラインのデータをデータレジスタ３１に格納することができる。ロジック電圧・ＬＣＤ電圧変換回路３３は、ラッチレジスタ３２の出力する各データラインの画像データに応じて各データラインに印加する電圧を生成する。出力ドライバ３４は、電圧データ・ＬＣＤ電圧変換回路３３の出力する電圧を、各データラインに出力する。したがって、データレジスタ３１、ラッチレジスタ３２、電圧データ・ＬＣＤ電圧変換回路３３および出力ドライバ３４は、それぞれデータ電極の本数分の出力、実施例１では、７６８個の出力を有する。
【００４９】
コモンドライバ２８は、シフトレジスタ４１と、ラッチレジスタ４２と、ロジック電圧・ＬＣＤ電圧変換回路４３と、出力ドライバ４４と、を含む。コモンドライバ２８がセグメントドライバ２９と異なる点は、データレジスタ３１の代わりにシフトレジスタ４１が設けられていることと、出力の本数がスキャン電極の本数分の出力、実施形態では、１０２４個の出力を有することである。したがって、データレジスタ４１、ラッチレジスタ４２、電圧データ・ＬＣＤ電圧変換回路４３および出力ドライバ４４は、それぞれ１０２４個の出力を有する。シフトレジスタ４１は、フレーム開始信号に応じて内部をリセットし、データラッチ信号に応じてライン選択データを取り込み、１段ずつシフトする。ラッチレジスタ４２は、データラッチ信号に応じてシフトレジスタ４１の出力をラッチする。
【００５０】
図６を参照して説明したように、ダイナミック駆動方式ではpreparation/selection/evolution/non-selectの期間があり、それぞれ異なる4種類の電圧を印加し、さらに正極性と負極性の電圧があるので電圧の種類は２倍になり、合計８種類の電圧を使用する。コレステリック液晶の駆動には高電圧が必要であり、高電圧かつ８種類の電圧が出力可能なドライバは現時点では商品化されておらず、たとえ商品化されても回路規模が大きくなるのでその分コスト増となる。
【００５１】
実施形態では、コモンドライバおよびセグメントドライバを商品化されている６種類（値）の出力が可能な汎用ドライバで実現する。例えば、動作モード切替により、コモンドライバとして使用することも、セグメントドライバとして使用することも可能なドライバが商品化されており、それを利用してコモンドライバおよびセグメントドライバを実現してもよい。
【００５２】
したがって、コモンドライバおよびセグメントドライバは、６種類の電圧の電源が供給される６種類の電源入力端子を有する。１つの電圧の電源入力端子の個数は、１個には限られず、２個以上有する場合もある。なお、いずれのドライバも、グランドＧＮＤ端子を有しており、ＧＮＤ（０Ｖ）を出力することも可能である。言い換えれば、コモンドライバは６値＋ＧＮＤを出力可能であり、コモンドライバは６値＋ＧＮＤを出力可能である。
【００５３】
図１１は、単純マトリクス方式のコレステリック液晶表示装置において、セグメントドライバ（ＳＥＧ）およびコモンドライバ（ＣＯＭ）に供給する電源電圧の一般的な例を示す図である。
【００５４】
図１２は、セグメントドライバ（ＳＥＧ）がPreparation/Selection/Evolution/Non-Selectに出力する電圧波形、コモンドライバ（ＣＯＭ）が白および黒表示に応じて出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形を示す図である。
【００５５】
図１２に示すように、１個のパルスは正と負の期間に分けられ、正と負の期間はさらに２つのフェーズに分割される。したがって、１個のパルスは４つのフェーズを有する。
【００５６】
コモンドライバ２８は、画像データに依存せず、Praparation/Evolution/Selection/Non-Selectの期間の電圧を出力する。コモンドライバ２８は、例えば、Non-Select期間では、４サイクルで＋１４Ｖ、＋１４Ｖ、−１４Ｖ、−１４Ｖに変化する駆動波形を出力し、Selection期間では、４サイクルで＋８Ｖ、＋２０Ｖ、−９Ｖ、−２０Ｖに変化する駆動波形を出力する。さらに、コモンドライバ２８は、Evolution期間では、４サイクルで−８Ｖ、−８Ｖ、＋８Ｖ、＋８Ｖに変化する駆動波形を出力し、Preparation期間では、４サイクルで−２０Ｖ、−２０Ｖ、＋２０Ｖ、＋２０Ｖに変化する駆動波形を出力する。
【００５７】
セグメントドライバ２９は、ライン単位で画像データの白および黒表示に対応させてSelection期間のＯＮ／ＯＦＦを出力させる。セグメントドライバ２９は、例えば、白表示の場合は４サイクルで＋２０Ｖ、＋８Ｖ、−２０Ｖ、−８Ｖに変化する駆動波形を出力し、黒表示の場合は４サイクルで＋８Ｖ、＋２０Ｖ、−８Ｖ、−２０Ｖに変化する駆動波形を出力する。したがって、セグメントドライバ２９は、＋１４Ｖおよび−１４Ｖを出力しない。これにより、図１２に示すような８種類の電圧波形が、各画素の状態に応じて印加される。すなわち、図１１に示すように、Evolution期間の正のパルスの電圧は、コモンドライバ２８の出力する−８Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する＋２０Ｖと＋８Ｖの平均値である＋１４Ｖとの差電圧である。負のパルスの電圧は、正負逆転して、コモンドライバ２８の出力する＋８Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する−２０Ｖと−８Ｖの平均値である−１４Ｖとの差電圧である。また、Preparation期間の正のパルスの電圧は、コモンドライバ２８の出力する−２０Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する＋２０Ｖと＋８Ｖの平均値である＋１４Ｖとの差電圧である。負のパルスの電圧は、正負逆転して、コモンドライバ２８の出力する＋２０Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する−２０Ｖと−８Ｖの平均値である−１４Ｖとの差電圧である。また、Non-selection（非選択）期間の正のパルスの電圧は、コモンドライバ２８の出力する＋１４Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する＋２０Ｖと＋８Ｖとの差電圧である。負のパルスの電圧は、コモンドライバ２８の出力する−１４Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する−２０Ｖと−８Ｖとの差電圧である。
【００５８】
Evolution期間の白表示および黒表示の波形は、２つのフェーズの±２８Ｖと±１６Ｖの波形を合わせたもので、平均値である±２２Ｖのパルスを近似する波形である。Preparation期間の白表示および黒表示の波形は、±４０Ｖと±２８Ｖの波形を合わせたもので、平均値である±３４Ｖのパルスを近似する波形である。同様に、Selection期間の白表示の波形は、±１２Ｖのパルスを近似し、Non-selection期間の波形は、±６Ｖのパルスを近似する。Selection期間の黒表示の波形は、４つのフェーズとの０Ｖである。
【００５９】
前述のように、コレステリック液晶の駆動電圧には温度依存があり、ダイナミック駆動方式でコレステリック液晶を駆動する場合に、駆動電圧の温度補償を行うことが望ましい。現在使用しているコレステリック液晶の温度特性を調査したところ、各期間の駆動電圧のうち、Evolution期間の駆動電圧に大きな温度依存性が見られた。
【００６０】
図１３は、Evolution期間の駆動電圧の温度依存性を示す図であり、（Ａ）が２５℃の場合、（Ｂ）が１０℃の場合の、Evolution期間の駆動電圧に対する表示素子の反射率の変化特性を、最大反射率を１として正規化して示す図である。Evolution期間以外の期間の駆動電圧は、上記と同じである。
【００６１】
図１３の温度特性から、Evolution期間の最適な駆動電圧は、２５℃においては２２Ｖであるが、１０℃においては１８Ｖとなり、低温では低電圧側にシフトする傾向がある。これは低温になることで液晶の応答が遅くなることに対応しており、温度に応じてEvolution期間の駆動電圧を最適値になるように変化させることが望ましいことを示している。
【００６２】
第１実施形態では、Evolution期間の駆動電圧を温度に応じて変化させる。上記のように、第１実施形態では、図１１および図１２に示す複数の電圧の電源がコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給される。コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９は、供給された複数の電圧を選択的に出力して各期間の駆動波形を生成している。Evolution期間の駆動電圧を変化させるには、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する電圧を変化させるが、その場合、他の期間の駆動電圧も変化することになる。
【００６３】
図１１および図１２に示す複数の電圧の電源をコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給することにより、Evolution期間の駆動電圧は２２Ｖとなり、２５℃の場合の最適な値である。１０℃の場合の最適な駆動電圧は１８Ｖであり、このような駆動電圧は、以下のようにして実現できる。
【００６４】
図１４は、Evolution期間の駆動電圧を１８Ｖにするためにコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する電圧を示す図である。図１５は、図１４の電圧が供給される場合の、セグメントドライバ（ＳＥＧ）２９およびコモンドライバ（ＣＯＭ）２８の出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形を示す図である。
【００６５】
この場合、Evolution期間の駆動電圧は、±２４Ｖと±１２Ｖの平均の±１８Ｖとなるが、このときPreparation期間の駆動電圧は、±３６Ｖと±２４Ｖの平均の±３０Ｖとなり、Evolution期間の駆動電圧と共に低くなってしまう。Preparation期間は、ダイナミック駆動方式においてコレステリック液晶をホメオトロピック状態にする初期化フェーズであり、約３２Ｖ以上の高電圧を必要とする。そのため、Evolution期間の駆動電圧と共にPreparation期間の駆動電圧が低くなってしまうこの方法では、Evolution期間の駆動電圧が１８Ｖになった時には、Preparation期間の駆動電圧が不足してしまい、ダイナミック駆動が成り立たなくなってしまう。この場合、Selection期間の駆動電圧をどのように変化させても表示素子の反射率が高くならず、真っ黒の表示になってしまう。
【００６６】
実施形態では、温度に応じてEvolution期間の駆動電圧を変化させるように、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する電圧を変化させる。これに応じて他の期間の駆動電圧も変化するが、低温時にPreparation期間の駆動電圧が所定値以下になり不足する場合には、コモンドライバ２８は、供給される電圧から出力する電圧を選択する場合の選択数を増加させる。言い換えれば、コモンドライバ２８は、６種類の電源供給端子とＧＮＤ端子を有し、６種類の電源供給端子にはVP3_C, VP2_C, VP1_C, VN3_C, VN2_C, VN1_Cの６種類の電圧が供給され、低温時でなければ、６種類の電圧からいずれかを選択して出力する。これに対して、低温時には、コモンドライバ２８は、６種類の電源供給端子に供給される６種類の電圧VP3_C, VP2_C, VP1_C, VN3_C, VN2_C, VN1_Cに加えて、ＧＮＤも出力するように、選択先を増加させる。
【００６７】
図１６は、実施形態において、低温時に、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する電圧の例を示す図である。図１７は、実施形態において、低温時に、セグメントドライバ（ＳＥＧ）２９およびコモンドライバ（ＣＯＭ）２８の出力する電圧波形、および液晶に印加される電圧波形の例を示す図である。
【００６８】
前述のように、実施形態において、常温時には、図１１に示すように、±２０Ｖ、±１４Ｖおよび±８Ｖの電源がコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給される。これに対して、低温時には、図１６に示すように、±２４Ｖ、±１８Ｖおよび±１２Ｖの電源がコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給される。そして、低温時には、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９は、Preparation/Evolution/Selection/Non-Selectの期間に図１７に示すような電圧波形を出力する。常温時の図１２と比べると、低温時のPreparation/Selection/Non-Selectの期間のコモンドライバ２８の電圧波形およびセグメントドライバ２９の電圧波形は、供給される電圧が異なるのに対応して電圧値が異なる点を除けば、常温時と同じである。一方、コモンドライバ２８は、Evolution期間において、常温時に±８Ｖの電圧波形を出力するのに対して、低温時４つのフェーズでＧＮＤ（０Ｖ）を出力することが異なる。言い換えれば、コモンドライバ２８は、常温時には、電源供給端子に供給される６種類の電圧から選択した電圧を出力するのに対して、低温時には、６種類の電圧とＧＮＤ（０Ｖ）から選択した電圧を出力する。
【００６９】
したがって、低温時のEvolution期間では、コモンドライバ２８の出力する０Ｖと、セグメントドライバ２９の出力する±２４Ｖと±１２Ｖの平均値である±１８Ｖとの差電圧である±１８Ｖのパルスが液晶に印加される。また、低温時のPreparation期間では、実質的に±４２Ｖパルスが液晶に印加され、Non-Select期間では実質的に±６Ｖのパルスが印加され、Selection期間では実質的に±１２Ｖまたは０Ｖのパルスが印加される。すなわち、Non-SelectおよびSelection期間の駆動電圧は、常温時と同じである。
【００７０】
このように、実施形態では、低温時のEvolution期間では、最適な±１８Ｖのパルスが液晶に印加されると共に、Preparation期間では±４２Ｖパルスが液晶に印加され、電圧不足は生じず、良好な表示が行える。
【００７１】
図１８は、実施形態のコレステリック液晶表示装置の１０℃の低温時における反射率特性を示す図であり、横軸がSelection期間の駆動電圧を、縦軸が反射率を示す。低温時においても、Selection期間の駆動電圧を変化させることにより反射率が変化し、反射率は、黒表示用の０Ｖでは約３％、白表示用の１２Ｖでは約３５％になる。したがって、良好な表示が行える。
【００７２】
以上、実施形態におけるコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する電源電圧、およびコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９の出力する駆動電圧を変化させる基本原理について説明した。次に、このような動作を行なうためのドライバ制御回路２７における制御動作を説明する。
【００７３】
図１９は、ドライバ制御回路２７の内部構成と、関連する部分と、を示す図である。図１９に示すように、ドライバ制御回路２７は、ＣＰＵ５１と、コントローラ５２と、を有する。ＣＰＵ５１は、Evolution電圧温度テーブルを有する。コントローラ５２は、セグメント電圧ルックアップテーブル（ＳＥＧ電圧ＬＵＴ）と、第１コモン電圧ルックアップテーブル（ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１）と、第２コモン電圧ルックアップテーブル（ＣＯＭ電圧ＬＵＴ２）と、を有する。
【００７４】
多電圧生成部２３は、VP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3の６種類の電圧を生成してコモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する。実施形態では、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９には同じ電圧が供給されるが、異なる電圧を供給することも可能である。
【００７５】
多電圧生成部２３は、生成する６種類の電圧の電圧値を、ドライバ制御回路２７（コントローラ５２）の制御信号に応じて変更する。多電圧生成部２３は、例えば、オペアンプを含むボルテージフォロア回路を使用し、基準となる電位に対して所定の電圧差を有する電圧を生成する。基準となる電位は、コントローラ５２からの制御信号をデジタルデータとし、多電圧生成部２３に設けたＤ／Ａ変換器でデジタルデータをアナログ電圧に変換して生成する。なお、多電圧生成部２３における複数電圧の生成回路はこれに限定されず、コントローラ５２からの制御信号に応じて所望の複数の電圧が生成できればどのような回路でもよい。
【００７６】
図２０は、多電圧生成部２３における電圧生成回路の例を示す図であり、（Ａ）は正電圧生成回路を、（Ｂ）は負電圧生成回路を、示す。ドライバ制御回路２７からの電圧設定値をＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）にてアナログ電圧へ変換する。一般的なＤＡＣは正電圧のみを生成するので、ＯＰアンプによるボルテージフォロアもしくは反転増幅回路を用いて、正または負電圧を生成する。その後、トランジスタ等により電流増幅を行う、図２０の（Ａ）の正電圧生成回路を６回路用いて、VP3_S,VP2_S,VP1_S,VP3_C,VP2_C,VP1_Cを生成し、図２０の（Ｂ）の負電圧生成回路を６回路用いて、VN3_S,VN2_S,VN1_S,VN3_C,VN2_C,VN1_Cを生成する。
【００７７】
図２１の（Ａ）はＣＯＭ電圧ＬＵＴ１を、図２１の（Ｂ）はＣＯＭ電圧ＬＵＴ２を、図２１の（Ｃ）はＳＥＧ電圧ＬＵＴを、それぞれ示す。ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１は、常温を含む第１の温度条件で、コモンドライバ２８が、Preparation/Evolution/Selection/Non-Selectの期間の４つのフェーズ（ｐｈａｓｅ）で、電源供給端子に供給される電圧のうちのいずれの電圧を出力するかを示す。例えば、Preparation期間では、コモンドライバ２８は、フェーズ０および１でVN3を、フェーズ２および３でVP3を出力する。VN3_Cは、コモンドライバ２８に供給されるVN3であることを意味する。
【００７８】
ＣＯＭ電圧ＬＵＴ２は、低温を含む第２の温度条件で、コモンドライバ２８が、Preparation/Evolution/Selection/Non-Selectの期間の４つのフェーズ（ｐｈａｓｅ）で、電源供給端子に供給される電圧のうちのいずれの電圧を出力するかを示す。ＣＯＭ電圧ＬＵＴ２は、Evolution期間のフェーズ０−３においてＧＮＤ（０Ｖ）を出力することが、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１と異なる。
【００７９】
ＳＥＧ電圧ＬＵＴは、常温および低温において、セグメントドライバ２９が、Selection期間の１行分の白表示および黒表示の画素に対して、４つのフェーズ（ｐｈａｓｅ）で、電源供給端子に供給される電圧のうちのいずれの電圧を出力するかを示す。VN3_Sは、セグメントドライバ２９に供給されるVN3であることを意味する。
【００８０】
図２２は、Evolution電圧温度テーブルを示す図であり、（Ａ）が温度変化に対する最適なEvolution電圧の変化を示すグラフであり、（Ｂ）が各温度に対する最適なEvolution電圧および非選択電圧を記憶したテーブルを示す。ＣＰＵ５１は、温度センサ３０から温度を読み取り、読み取った温度に基づいて最適なEvolution電圧および非選択電圧を決定する。さらに、ＣＰＵ５１は、決定したEvolution電圧および非選択電圧に基づいて、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用すべきかを決定し、その後VP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3の６種類の電圧を決定し、決定した結果をコントローラ５２に送信する。コントローラ５２は、決定したVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を生成するように指示する制御信号を生成して多電圧生成部２３に出力する。これに応じて、多電圧生成部２３は指示されたVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を生成して、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９に供給する。コントローラ５２は、使用が決定されたＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれかおよびＳＥＧ電圧ＬＵＴに基づいて、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９を制御して表示素子１０に表示を行う。
【００８１】
次に、ＣＰＵ５１において、決定したEvolution電圧および非選択電圧に基づいて、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用すべきかの決定処理およびVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3の６種類の電圧の決定処理、および描画処理を説明する。
【００８２】
図２３は、上記処理の処理フローを示す図である。
ステップＳ１１で、描画動作を開始する。
ステップＳ１２では、ＣＰＵ５１が、温度センサ３０から温度を読み取る。
【００８３】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ５１が、読み取った温度から、Evolution電圧温度テーブルに基づいて、Evolution電圧および非選択電圧を決定する。例えば、図２２の（Ｂ）に示すように、温度が２５℃であれば、Evolution電圧＝２２．０Ｖ、非選択電圧＝６．０Ｖと決定する。また、温度が１０℃であれば、Evolution電圧＝１８．０Ｖ、非選択電圧＝６．０Ｖと決定する。
【００８４】
ステップＳ１４では、ＣＰＵ５１が、暫定Preparation電圧＝Evolution電圧＋２×非選択電圧の式で、暫定Preparation電圧を計算する。
ステップＳ１５で、ＣＰＵ５１が、暫定Preparation電圧が閾値３２Ｖより小さいかを判定する。この閾値は、これより低いPreparation電圧では表示が行われず、全面黒表示になる限界値にある程度の余裕を加えて決定される。暫定Preparation電圧が閾値３２Ｖより小さい場合はステップＳ１８に進み、それ以外の場合はステップＳ１６に進む。暫定Preparation電圧が閾値３２Ｖより小さくなるのは低温時である。
【００８５】
ステップＳ１６では、ＣＰＵ５１が、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１を使用することを決定し、以下の式にしたがってVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を計算し、それらの情報をコントローラ５２に送信する。コントローラ５２がこれらの情報に基づいて多電圧生成部２３に制御信号を出力し、多電圧生成部２３がVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を発生する。
【００８６】
ここで、VP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3は、決定したEvolution電圧および非選択電圧から以下の計算式にしたがって計算される。
VP3_S = (Evolution電圧 + 3 x 非選択電圧) ÷ 2
VP2_S = VP3_S - 非選択電圧
VP1_S = VP2_S - 非選択電圧
VN1_S = -1 x VP1_S
VN2_S = -1 x VP2_S
VN3_S = -1 x VP3_S
VP3_C = VP3_S
VP2_C = VP2_S
VP1_C = VP1_S
VN1_C = VN1_S
VN2_C = VN2_S
VN2_C = VN3_S
【００８７】
ステップＳ１７では、コントローラ５２が、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１およびＳＥＦ電圧ＬＵＴを使用して、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９を制御して表示素子１０に表示を行う。
【００８８】
ステップＳ１８では、ＣＰＵ５１が、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ２を使用することを決定し、以下の式にしたがってVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を計算し、それらの情報をコントローラ５２に送信する。コントローラ５２がこれらの情報に基づいて多電圧生成部２３に制御信号を出力し、多電圧生成部２３がVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を発生する。
【００８９】
ここで、VP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3は、決定したEvolution電圧および非選択電圧から以下の計算式にしたがって計算される。
VP3_S = VP2_S + 非選択電圧
VP2_S = Evolution電圧
VP1_S = VP2_S - 非選択電圧
VN1_S = -1 x VP1_S
VN2_S = -1 x VP2_S
VN3_S = -1 x VP3_S
VP3_C = VP3_S
VP2_C = VP2_S
VP1_C = VP1_S
VN1_C = VN1_S
VN2_C = VN2_S
VN2_C = VN3_S
【００９０】
ステップＳ１９では、コントローラ５２が、ＣＯＭ電圧ＬＵＴ２およびＳＥＦ電圧ＬＵＴを使用して、コモンドライバ２８およびセグメントドライバ２９を制御して表示素子１０に表示を行う。
【００９１】
なお、上記の処理では、暫定Preparation電圧を算出して閾値より小さいか否かを判定し、その判定結果に基づいてＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用するかを決定した。しかし、温度に応じてＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用するかを決定することも可能である。この場合、ステップＳ１４は削除可能である。さらに、温度に対応させてVP3,VP2,VP1,VN1,VN2,VN3を記憶したテーブルを準備しておくことも可能であり、その場合にはさらにステップＳ１６およびＳ１８を削除可能である。
【００９２】
また、上記の例では、非選択電圧は６Ｖで一定であり、ＶＰ２＝ＶＰ３−非選択電圧、ＶＰ１＝ＶＰ２−非選択電圧、ＶＮ３＝−ＶＰ３、ＶＮ２＝ＶＰ３＋非選択電圧、ＶＮ１＝ＶＮ２＋非選択電圧の関係がある。そのため、多電圧生成部２３で、ＶＰ３がコントローラ５２からの制御信号に従って生成され、ＶＰ２およびＶＰ１をＶＰ３から非選択電圧（６Ｖ）および非選択電圧の２倍（１２Ｖ）を減じて生成する回路を設ければ、ＶＰ３のみを決定して指示すればよい。これはＶＮ３、ＶＮ２およびＶＮ１についても同様であり、ＶＮ３のみを決定して指示すればよく、ＶＮ３がＶＰ３から発生できる場合には、ＶＰ３のみを決定して指示すればよい。
【００９３】
ＣＯＭ電圧ＬＵＴ１とＣＯＭ電圧ＬＵＴ２のいずれを使用するかを決定するための暫定Preparation電圧の閾値は、パネルに応じて決定され、積層型のカラー表示素子の場合には、この閾値を赤・青・緑の各パネルで異ならせてもよい。
以上説明したように、実施形態によれば、低温時でもダイナミック駆動方式での描画が可能となり、適用温度範囲を拡大することが可能となる。
【００９４】
以上、実施形態を説明したが、ここに記載したすべての例や条件は、発明および技術に適用する発明の概念の理解を助ける目的で記載されたものであり、特に記載された例や条件は発明の範囲を制限することを意図するものではなく、明細書のそのような例の構成は発明の利点および欠点を示すものではない。発明の実施形態を詳細に記載したが、各種の変更、置き換え、変形が発明の精神および範囲を逸脱することなく行えることが理解されるべきである。
【符号の説明】
【００９５】
１０ 表示素子
２３ 多電圧生成部
２７ 制御回路
２８ コモンドライバ
２９ セグメントドライバ
３０ 温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法であって、
前記コレステリック液晶をホメオトロピック状態にするリセット期間と、
前記コレステリック液晶の最終的な状態を選択するスイッチング期間と、
前記コレステリック液晶を前記スイッチング期間で選択した状態に遷移させる維持期間と、を備え、
前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧を温度に応じて変化させることを特徴とするコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法。
【請求項２】
前記コレステリック液晶への電圧印加は、セグメントドライバおよびコモンドライバにより行なわれ、
前記コモンドライバは、Ｎ種類の電源入力端子および複数組の出力端子を備え、前記Ｎ種類の電源入力端子供給されるＮ（正の整数）種類の電圧からＭ（Ｍ：正の整数、Ｍ＜Ｎ）種類の電圧を選択的に前記複数組の出力端子から出力し、前記Ｎ種類の電圧が変化することにより、前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が変化し、
前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧の変化に応じて変化する請求項１記載のコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法。
【請求項３】
前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、所定値より小さくなる場合には、前記Ｍを増加させ、前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、前記所定値より大きくなるようにする請求項２記載のコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法。
【請求項４】
前記Ｍの増加により増加する電圧は、グランドである請求項３記載のコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法。
【請求項５】
コレステリック液晶表示素子と、
前記コレステリック液晶に電圧を印加するセグメントドライバおよびコモンドライバ
と、
複数の電圧の電源を生成し、前記セグメントドライバおよびコモンドライバに供給する多電源生成回路と、
温度センサと、
前記セグメントドライバ、および前記コモンドライバおよび前記多電源生成回路制御回路を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記コレステリック液晶をホメオトロピック状態にするリセット期間、前記コレステリック液晶の最終的な状態を選択するスイッチング期間および前記コレステリック液晶を前記スイッチング期間で選択した状態に遷移させる維持期間を有するダイナミック駆動シーケンスを行なうように前記セグメントドライバおよび前記コモンドライバを制御し、
前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧を温度に応じて変化させることを特徴とするコレステリック液晶表示装置。
【請求項６】
前記コモンドライバは、Ｎ種類の電源入力端子および複数組の出力端子を備え、前記Ｎ種類の電源入力端子供給されるＮ（正の整数）種類の電圧からＭ（Ｍ：正の整数、Ｍ＜Ｎ）種類の電圧を選択的に前記複数組の出力端子から出力し、前記Ｎ種類の電圧が変化されることにより、前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧を変化させ、
前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧の変化に応じて変化する請求項５記載のコレステリック液晶表示装置。
【請求項７】
前記制御回路は、
前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、所定値より小さくなる場合には、前記コモンドライバが前記Ｍを増加させるように制御して、前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、前記所定値より大きくなるようにする請求項６記載のコレステリック液晶表示装置。
【請求項８】
前記Ｍの増加により増加する電圧は、グランドである請求項７記載のコレステリック液晶表示装置。
【請求項１】
コレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法であって、
前記コレステリック液晶をホメオトロピック状態にするリセット期間と、
前記コレステリック液晶の最終的な状態を選択するスイッチング期間と、
前記コレステリック液晶を前記スイッチング期間で選択した状態に遷移させる維持期間と、を備え、
前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧を温度に応じて変化させることを特徴とするコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法。
【請求項２】
前記コレステリック液晶への電圧印加は、セグメントドライバおよびコモンドライバにより行なわれ、
前記コモンドライバは、Ｎ種類の電源入力端子および複数組の出力端子を備え、前記Ｎ種類の電源入力端子供給されるＮ（正の整数）種類の電圧からＭ（Ｍ：正の整数、Ｍ＜Ｎ）種類の電圧を選択的に前記複数組の出力端子から出力し、前記Ｎ種類の電圧が変化することにより、前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が変化し、
前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧の変化に応じて変化する請求項１記載のコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法。
【請求項３】
前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、所定値より小さくなる場合には、前記Ｍを増加させ、前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、前記所定値より大きくなるようにする請求項２記載のコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法。
【請求項４】
前記Ｍの増加により増加する電圧は、グランドである請求項３記載のコレステリック液晶を含む表示素子の駆動方法。
【請求項５】
コレステリック液晶表示素子と、
前記コレステリック液晶に電圧を印加するセグメントドライバおよびコモンドライバ
と、
複数の電圧の電源を生成し、前記セグメントドライバおよびコモンドライバに供給する多電源生成回路と、
温度センサと、
前記セグメントドライバ、および前記コモンドライバおよび前記多電源生成回路制御回路を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記コレステリック液晶をホメオトロピック状態にするリセット期間、前記コレステリック液晶の最終的な状態を選択するスイッチング期間および前記コレステリック液晶を前記スイッチング期間で選択した状態に遷移させる維持期間を有するダイナミック駆動シーケンスを行なうように前記セグメントドライバおよび前記コモンドライバを制御し、
前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧を温度に応じて変化させることを特徴とするコレステリック液晶表示装置。
【請求項６】
前記コモンドライバは、Ｎ種類の電源入力端子および複数組の出力端子を備え、前記Ｎ種類の電源入力端子供給されるＮ（正の整数）種類の電圧からＭ（Ｍ：正の整数、Ｍ＜Ｎ）種類の電圧を選択的に前記複数組の出力端子から出力し、前記Ｎ種類の電圧が変化されることにより、前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧を変化させ、
前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、前記維持期間における前記コレステリック液晶への印加電圧の変化に応じて変化する請求項５記載のコレステリック液晶表示装置。
【請求項７】
前記制御回路は、
前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、所定値より小さくなる場合には、前記コモンドライバが前記Ｍを増加させるように制御して、前記リセット期間における前記コレステリック液晶への印加電圧が、前記所定値より大きくなるようにする請求項６記載のコレステリック液晶表示装置。
【請求項８】
前記Ｍの増加により増加する電圧は、グランドである請求項７記載のコレステリック液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１３−４５０６５（Ｐ２０１３−４５０６５Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４８１１（Ｐ２０１１−１８４８１１）
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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